解题思路:正弦曲线形状金属导线以恒定的速度v穿过磁场过程中,线圈中产生正弦式交变电流,求出感应电动势的最大值,再求出有效值,根据功能关系求解外力F所做的功.
金属导线产生的感应电动势瞬时值为e=Byv,y是有效切割长度.y=[L/2sinωt
得到 e=
BLv
2]sinωt,ω=[2π/T=
2π
2L
v]=[πv/L]不变
则线圈中产生正弦式交变电流,其感应电动势的有效值为E=
BLv
2
2
因为线圈进入和穿出磁场产生的内能相等,外力做功相等.
故导线全部穿过磁场过程,外力F所做功为W=
(
BLv
2
2)2
R•
4L
v=
B2L3v
2R
故选B
点评:
本题考点: 导体切割磁感线时的感应电动势;电磁感应中的能量转化.
考点点评: 本题电磁感应与交变电流的知识综合题,考查迁移能力.交变电流求热量时,要用有效值.